CN201680651U - 一种土壤源-直膨式太阳能复合型热泵*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种土壤源-直膨式太阳能复合型热泵***，是基于土壤源热泵技术，太阳能热泵技术，针对其各自的优缺点和亚热带地区的气候特征而研发的具有互补优势的复合型热泵***。该***包括直膨式太阳能热泵子***、土壤源热泵子***以及压缩机，冷凝器、保温蓄水箱、膨胀阀、汽液分离器等设备，其中直膨式太阳能热泵子***和土壤源热泵子***并联连接，在太阳能辐射强度大时，单独利用太阳能集热蒸发器为热泵提供热源；在低温弱光照或阴雨天气，可以单独以土壤热源为热泵提供低温热源，也可以以土壤热源为主，同时通过太阳能集热蒸发器从阳光(或雨水)、空气中补充吸收一定的热能，共同为热泵提供低温热源，保证热泵机组和***的高能效比。

Description

一种土壤源-直膨式太阳能复合型热泵***

技术领域

本实用新型是基于土壤源热泵技术，太阳能热泵技术，针对其各自的优缺点和亚热带地区的气候特征而研发的具有互补优势的直膨式太阳能-土壤源复合型热泵***。

背景技术

在太阳能热泵***中，太阳能集器与热泵蒸发器合二为一，即工质直接在太阳集热器中吸收太阳辐射能而得到蒸发，则这种***叫做直膨式太阳能。

太阳能-土壤源复合型热泵***考虑了太阳能与土壤热能具有匹配性的特点，并充分地对其加以利用，是一种节能型、环保型及可持续发展型的能源采掘与利用装置，符合当今社会形势发展的需要，有着广阔的发展前景。

热泵直接利用太阳能热源可避免从土壤长期过度取热，使土壤热源有足够的恢复周期，保持地下温度场稳定，土壤热源的利用可克服太阳能热泵受环境气候条件影响的缺陷，保障热泵每天稳定运行；太阳能热泵效率与季节供热需求峰谷不一致的缺点正是土壤源热泵的优点；对于土壤源热泵，由于有太阳能的互补，实现土壤换热器间歇利用。对于太阳能热泵也由于土壤热源的互补而使得***在阴雨天及夜间仍能够在适宜热源温度下运行。

太阳能-土壤源复合型热泵***以太阳能和地球表层土壤中储存的热能作为热泵的热源，是太阳能和浅层地热能综合利用的一种形式，属于多种可再生能源通过热泵来加以利用的方式，具有单一热源热泵无可比拟的优点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种土壤源-直膨式太阳能复合型热泵***，用以提供一种通过直膨式太阳能热泵子***和土壤源热泵子***实现的一种复合型热泵***。

一种土壤源-直膨式太阳能复合型热泵***，该复合型热泵*** 包括有：

直膨式太阳能热泵子***，它是一种将太阳能作为热源的热泵***；

土壤源热泵子***，它是一种将土壤热能作为热源的热泵***；

连接部分，它是将上述直膨式太阳能热泵***和土壤源热泵***两个子***相连接的部分，包括有压缩机(1)、冷凝器(2)、保温蓄水箱(3)、膨胀阀(4)、汽液分离器(11)。

进一步，所述的一种土壤源-直膨式太阳能复合型热泵***，还具有如下技术特征：

所述的直膨式太阳能热泵子***，主要包括有压缩机(1)，冷凝器(2)、保温蓄水箱(3)、膨胀阀(4)、电磁阀(9)、太阳能集热蒸发器组(13)，和汽液分离器(11)。

所述的土壤源热泵子***主要包括有电磁阀(5)、土壤源蒸发器(6)、泵(7)、土壤换热器(8)。

所述的直膨式太阳能热泵***和土壤源热泵***，是并联连接的。

所述的直膨式太阳能热泵***和土壤源热泵***，既可联合工作，又可单独运行。

本实用新型的优点在于：

太阳能、地能属于可再生能源，有利于可持续发展。地能、太阳能可间歇使用、互相补充，使***始终能高效节能运转，制热能效比在4∶1以上。在太阳能辐射强度大时，单独利用太阳能集热蒸发器为热泵提供热源，不但能高效吸收太阳光照能量，还能大量吸收周围环境空气的热量，使热泵获得极高的蒸发温度，保证热泵机组制热工况的高能效运行；同时可免去水源循环泵的功率消耗，使热泵***获得较高的***能效比。在低温弱光照或阴雨天气，可以单独以土壤热源为热泵提供低温热源，也可以以土壤热源为主，同时通过太阳能集热蒸发器从阳光(或雨水)、空气中补充吸收一定的热能，共同为热泵提供低温热源，实现多热源互补，为热泵机组提供稳定充足的热源，保证热泵机组和***的高能效比。多种模式交替使用可以避免由于土 壤过度取热，影响地下温度场热平衡，造成换热效率逐年下降等。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种土壤源-直膨式太阳能复合型热泵***的***原理框图。

具体实施方式

下面参照着附图，结合着具体实施例，对本实用新型做更详细的介绍：

图1的说明：

参图1所示，为本实用新型所述的土壤源-直膨式太阳能复合型热泵***的原理框图，其中直膨式太阳能热泵子***：其结构原理为压缩机1的出口联接冷凝器2工质管入口，冷凝器2工质管出口联接膨胀阀4，冷凝器2水管入口联接自来水管，冷凝器2水管出口联接保温蓄水箱3，膨胀阀4联接电磁阀9，电磁阀9联接由太阳能集热蒸发器10组成的太阳能集热蒸发器组13，再联接到汽液分离器11，汽液分离器11联接压缩机1入口。

土壤源热泵子***12：压缩机1的出口联接冷凝器2工质管入口，冷凝器2工质管出口联接膨胀阀4，冷凝器2水管入口联接自来水管，冷凝器2水管出口联接保温蓄水箱3，膨胀阀4联接电磁阀5，电磁阀5联接土壤源蒸发器6工质管入口，土壤源蒸发器6工质管出口经过汽液分离器11，汽液分离器11联接压缩机1入口，土壤换热器8的出口联接水泵7，水泵7出口联接土壤源蒸发器6水管入口，土壤源蒸发器6水管出口联接土壤源换热器8水管入口。

图中直膨式太阳能热泵子***和土壤源热泵子***的连接方式，为两个子***的复合联接，即将两***并联。

具体实施例：

直膨式太阳能热泵子***的工作状态：电磁阀9开启；电磁阀5关闭；泵7关闭。工质在经过压缩机1后变成高温高压气态，高温高压气态工质在经过冷凝器2时，遇冷变成高温高压液态，同时释放热量用来制备生活热水，高温高压的液态工质再流经膨胀阀4，在经过 膨胀阀4时，变成低温低压两相工质，在经过太阳能集热蒸发器10时，由于吸收了由太阳能集热器10吸收的太阳能，变成低温低压气体，然后流入汽液分离器11，被分离出来的汽态工质重新回到压缩机1被压缩，完成一个工作循环。压缩机连续不断工作，热量就不断被太阳能集热板蒸发管吸进，再在冷凝器内释放的到生活用水中去。

土壤源热泵子***的工作状态：电磁阀5开启；电磁阀9关闭；泵7开启。工质在经过压缩机1后变成高温高压气态，高温高压气态工质在经过冷凝器2时，遇冷变成高温高压液态，同时释放热量用来制热，高温高压的液态工质再流经膨胀阀4，在经过膨胀阀4时，变成低温低压两相工质，工质在经过土壤源蒸发器6时，吸收了由土壤源换热器8吸收的地能，变成低温低压气体，工质进入气液分离器11，被分离出来的气态工质重新回到压缩机1被压缩，完成一个工作循环。压缩机连续不断工作，热量就不断被土壤源换热器吸进，再在冷凝器内释放到生活用水中去。

直膨式太阳能热泵子***和土壤源热泵子***同时开启的工作状态：电磁阀5、电磁阀9开启；泵7开启。该***的工作状况为以上两种***的并联形式，两并联回路同时工作，同时利用浅层地能和太阳能，共同为热泵提供低温热源，实现多热源互补，为热泵机组提供稳定充足的热源，保证热泵机组和***的高能效比。

以上是对本实用新型的描述而非限定，基于本实用新型思想的其它实施方式，均在本实用新型的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种土壤源-太阳能复合型热泵***，其特征在于，该复合型热泵***包括有：

直膨式太阳能热泵子***，它是一种将太阳能作为热源的热泵***；

土壤源热泵子***，它是一种将土壤热能作为热源的热泵***；

连接部分，它是将上述直膨式太阳能热泵***和土壤源热泵***两个子***相连接的部分，包括有压缩机(1)、冷凝器(2)、保温蓄水箱(3)、膨胀阀(4)、汽液分离器(11)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤源-太阳能复合型热泵***，其特征在于：所述的直膨式太阳能热泵子***，主要包括有压缩机(1)，冷凝器(2)、保温蓄水箱(3)、膨胀阀(4)、电磁阀(9)、太阳能集热蒸发器组(13)，和汽液分离器(11)。

3.根据权利要求1所述的一种土壤源-太阳能复合型热泵***，其特征在于：所述的土壤源热泵子***主要包括有电磁阀(5)、土壤源蒸发器(6)、泵(7)、土壤换热器(8)。

4.根据权利要求1所述的一种土壤源-太阳能复合型热泵***，其特征在于：所述的直膨式太阳能热泵***和土壤源热泵***，是并联连接的。 

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